KR20240076024A - Pixel circuit and display device including the same - Google Patents
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Abstract
픽셀 회로와 이를 포함한 표시장치가 개시된다. 본 발명의 픽셀 회로는 픽셀 구동 전압이 인가되는 제1 노드에 연결된 제1 전극, 제2 노드에 연결된 게이트 전극, 및 제3 노드에 연결되어 발광 소자에 전류를 구동하는 구동 소자; 제1 단계에서 발생되는 제1 게이트 신호의 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온되어 상기 제2 노드에 제1 기준 전압을 공급하는 제1 스위치 소자; 상기 제1 단계 후의 제2 및 제3 단계에서 발생되는 제2 게이트 신호의 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온되어 상기 제2 노드에 초기화 전압을 공급하는 제2 스위치 소자; 상기 제1 및 제2 단계에서 발생되는 제3 게이트 신호의 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온되어 상기 제3 노드에 제2 기준 전압을 공급하는 제3 스위치 소자; 및 상기 제3 단계 후의 제4 단계에서 제4 게이트 신호의 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온되어 상기 제2 노드에 데이터 전압을 공급하는 제4 스위치 소자를 포함한다. A pixel circuit and a display device including the same are disclosed. The pixel circuit of the present invention includes a first electrode connected to a first node to which a pixel driving voltage is applied, a gate electrode connected to a second node, and a driving element connected to a third node to drive a current to a light emitting element. a first switch element that turns on in response to the gate-on voltage of the first gate signal generated in the first step and supplies a first reference voltage to the second node; a second switch element that turns on in response to the gate-on voltage of the second gate signal generated in the second and third steps after the first step and supplies an initialization voltage to the second node; a third switch element that turns on in response to the gate-on voltage of the third gate signal generated in the first and second steps and supplies a second reference voltage to the third node; and a fourth switch element that is turned on in response to the gate-on voltage of the fourth gate signal in the fourth step after the third step and supplies a data voltage to the second node.
Description
본 발명은 픽셀 회로와 이를 포함한 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pixel circuit and a display device including the same.
전계 발광 표시장치(Electroluminescence Display)는 발광층의 재료에 따라 무기 발광 표시장치와 유기 발광 표시장치로 나뉘어질 수 있다. 액티브 매트릭스 타입(active matrix type)의 유기 발광 표시장치는 스스로 발광하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함하며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. 유기 발광 표시장치는 OLED(Organic Light Emitting Diode, OLED"라 함)가 픽셀들 각각에 형성된다. 유기 발광 표시장치는 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도, 시야각 등이 우수할 뿐 아니라, 블랙 계조를 완전한 블랙으로 표현할 수 있기 때문에 명암비(contrast ratio)와 색재현율이 우수하다.Electroluminescence displays can be divided into inorganic light emitting displays and organic light emitting displays depending on the material of the light emitting layer. The active matrix type organic light emitting display device includes an organic light emitting diode (hereinafter referred to as “OLED”) that emits light on its own, has a fast response speed, and has high luminous efficiency, brightness, and viewing angle. There is an advantage. Organic light emitting displays have OLEDs (Organic Light Emitting Diodes, also known as OLEDs) formed in each pixel. Organic light emitting displays not only have a fast response speed and excellent luminous efficiency, brightness, and viewing angle, but also produce black gradations. Because it can be expressed in complete black, the contrast ratio and color reproduction rate are excellent.
유기 발광 표시장치의 픽셀들은 OLED를 구동하기 위한 구동 소자와, 구동 소자에 연결된 커패시터를 포함한 픽셀 회로를 포함한다. 서브 픽셀들 간에 픽셀 회로에 충전된 이전 데이터 전압으로 인하여 픽셀 회로의 주요 노드 전압이 서로 다를 수 있다. 이러한 초기 상태에서 제한된 시간 내에 픽셀 회로의 주요 노드들을 초기화하더라도 주요 노드들의 전압이 모든 서브 픽셀들에서 균일하게 되지 않을 수 있다. 이 경우, 표시패널의 화면에 크로스토크(crosstalk)가 보일 수 있다.Pixels of an organic light emitting display device include a pixel circuit including a driving element for driving an OLED and a capacitor connected to the driving element. The main node voltage of the pixel circuit may be different between subpixels due to the previous data voltage charged in the pixel circuit. Even if the main nodes of the pixel circuit are initialized within a limited time in this initial state, the voltages of the main nodes may not be uniform across all subpixels. In this case, crosstalk may be visible on the screen of the display panel.
본 발명은 전술한 필요성 및/또는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다. The present invention aims to solve the above-described needs and/or problems.
본 발명은 이전 프레임에서 충전하였던 데이터 전압의 영향을 제거하고 화면 상에서 크로스토크가 시인되는 현상을 방지할 수 있는 픽셀 회로와 이를 포함한 표시장치를 제공한다.The present invention provides a pixel circuit that can remove the influence of data voltage charged in a previous frame and prevent crosstalk from being recognized on the screen, and a display device including the same.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem of the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 회로는 픽셀 구동 전압이 인가되는 제1 노드에 연결된 제1 전극, 제2 노드에 연결된 게이트 전극, 및 제3 노드에 연결되어 발광 소자에 전류를 구동하는 구동 소자; 제1 단계에서 발생되는 제1 게이트 신호의 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온되어 상기 제2 노드에 제1 기준 전압을 공급하는 제1 스위치 소자; 상기 제1 단계 후의 제2 및 제3 단계에서 발생되는 제2 게이트 신호의 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온되어 상기 제2 노드에 초기화 전압을 공급하는 제2 스위치 소자; 상기 제1 및 제2 단계에서 발생되는 제3 게이트 신호의 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온되어 상기 제3 노드에 제2 기준 전압을 공급하는 제3 스위치 소자; 및 상기 제3 단계 후의 제4 단계에서 제4 게이트 신호의 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온되어 상기 제2 노드에 데이터 전압을 공급하는 제4 스위치 소자를 포함한다.A pixel circuit according to an embodiment of the present invention includes a first electrode connected to a first node to which a pixel driving voltage is applied, a gate electrode connected to a second node, and a driving element connected to a third node to drive current to the light emitting device. ; a first switch element that turns on in response to the gate-on voltage of the first gate signal generated in the first step and supplies a first reference voltage to the second node; a second switch element that turns on in response to the gate-on voltage of the second gate signal generated in the second and third steps after the first step and supplies an initialization voltage to the second node; a third switch element that turns on in response to the gate-on voltage of the third gate signal generated in the first and second steps and supplies a second reference voltage to the third node; and a fourth switch element that is turned on in response to the gate-on voltage of the fourth gate signal in the fourth step after the third step and supplies a data voltage to the second node.
본 발명의 표시장치는 복수의 데이터 라인들, 복수의 게이트 라인들, 복수의 전원 라인들 및 복수의 서브 픽셀들이 배치된 표시패널; 상기 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부; 상기 게이트 라인들에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부; 및 상기 전원 라인들에 인가되는 정전압을 출력하는 전원부를 포함한다. 상기 정전압은 픽셀 구동 전압, 픽셀 기저 전압, 제1 기준 전압, 초기화 전압, 및 제2 기준 전압을 포함한다. 상기 서브 픽셀들 각각은 상기 픽셀 회로를 포함한다. A display device of the present invention includes a display panel on which a plurality of data lines, a plurality of gate lines, a plurality of power lines, and a plurality of subpixels are arranged; a data driver that supplies data voltage to the data lines; a gate driver that supplies gate signals to the gate lines; and a power supply unit that outputs a constant voltage applied to the power lines. The constant voltage includes a pixel driving voltage, a pixel base voltage, a first reference voltage, an initialization voltage, and a second reference voltage. Each of the subpixels includes the pixel circuit.
본 발명은 제1 기준 전압을 구동 소자의 게이트가 연결된 제2 노드에 인가한 후에 초기화 전압을 상기 제2 노드에 인가하여 서브 픽셀들 각각에서 상기 제2 노드를 균일하게 초기화하여 구동 소자의 문턱 전압을 센싱한다. 그 결과, 본 발명은 이전 프레임에서 충전한 데이터 전압으로 인한 상기 제2 노드의 부스팅 레벨의 차이에 영향을 받지 않지 않고 구동 소자의 문턱 전압을 센싱할 수 있으므로 구동 소자의 문턱 전압 변화를 정확하게 보상할 수 있고 크로스토크 불량을 개선할 수 있다. In the present invention, after applying a first reference voltage to a second node to which the gate of the driving element is connected, an initialization voltage is applied to the second node to uniformly initialize the second node in each subpixel to provide a threshold voltage of the driving element. Sensing. As a result, the present invention can sense the threshold voltage of the driving element without being affected by the difference in the boosting level of the second node due to the data voltage charged in the previous frame, and thus can accurately compensate for the change in the threshold voltage of the driving element. and crosstalk defects can be improved.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 회로를 보여 주는 회로도이다.
도 2는 도 1에 도시된 픽셀 회로에 인가되는 게이트 신호와 주요 노드들의 전압을 보여 주는 파형도이다.
도 3a 내지 도 3c는 비교예의 픽셀 회로에서 초기화 전압에 리플이 발생되는 현상을 보여 주는 도면들이다.
도 4는 표시패널 상에서 제1 기준 전압과 초기화 전압이 인가되는 전원 라인들을 개략적으로 보여 주는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 표시패널의 단면 구조를 보여 주는 단면도이다.1 is a circuit diagram showing a pixel circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram showing the gate signal applied to the pixel circuit shown in FIG. 1 and the voltages of main nodes.
FIGS. 3A to 3C are diagrams showing a phenomenon in which ripple occurs in an initialization voltage in a pixel circuit of a comparative example.
Figure 4 is a plan view schematically showing power lines to which a first reference voltage and an initialization voltage are applied on the display panel.
Figure 5 is a block diagram showing a display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the display panel shown in FIG. 5.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms. The embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete, and those skilled in the art will be able to understand the present invention. It is provided to completely inform the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명은 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. The shape, size, ratio, angle, number, etc. shown in the drawings for explaining embodiments of the present invention are illustrative, and the present invention is not limited to the matters shown in the drawings. Like reference numerals refer to substantially like elements throughout the specification. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 명세서 상에서 언급된 “구비한다”, “포함한다”, “갖는다”, “이루어진다” 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수로 해석될 수 있다. When “provides,” “includes,” “has,” “consists of,” etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless ‘only’ is used. If a component is expressed in the singular, it may be interpreted as plural unless specifically stated.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.When interpreting a component, it is interpreted to include the margin of error even if there is no separate explicit description.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에', '~ 연결 또는 결합(connect, couple)', '교차(crossing, intersecting)' 등과 같이, 두 구성요소들 간에 위치 관계와 상호 연결 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'과 같은 언급이 없는 한 그 구성요소들 사이에 하나 이상의 다른 구성 요소가 개재될 수 있다. In the case of a description of a positional relationship, for example, ‘on ~’, ‘~on top’, ‘~below’, ‘~ next to’, ‘~connect, couple’, ‘intersection’ When the positional relationship and interconnection relationship between two components is described, such as '(crossing, intersecting)', etc., unless there is mention of 'immediately' or 'directly', there is one or more other components between the components. may be involved.
구성 요소들을 구분하기 위하여 제1, 제2 등이 사용될 수 있으나, 이 구성 요소들은 구성 요소 앞에 붙은 서수나 구성 요소 명칭으로 그 기능이나 구조가 제한되지 않는다. First, second, etc. may be used to distinguish components, but the function or structure of these components is not limited by the ordinal number or component name in front of the component.
이하의 실시예들은 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하다. 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.The following embodiments can be partially or fully combined or combined with each other, and various technological interconnections and drives are possible. Each embodiment may be implemented independently of each other or may be implemented together in a related relationship.
픽셀들 각각은 컬러 구현을 위하여 컬러가 서로 다른 복수의 서브 픽셀들로 나뉘어지고, 서브 픽셀들 각각은 스위치 소자 또는 구동 소자로 이용되는 트랜지스터를 포함한다. 이러한 트랜지스터는 TFT(Thin Film Transistor)로 구현될 수 있다. Each pixel is divided into a plurality of subpixels of different colors to implement color, and each subpixel includes a transistor used as a switch element or driving element. These transistors can be implemented as TFTs (Thin Film Transistors).
표시장치의 구동 회로는 입력 영상의 픽셀 데이터를 픽셀들에 기입한다. 평판 표시장치의 구동 회로는 데이터 신호를 데이터 라인들에 공급하는 데이터 구동 회로와, 게이트 신호를 게이트 라인들에 공급하는 게이트 구동 회로 등을 포함한다.The driving circuit of the display device writes pixel data of the input image into pixels. The driving circuit of the flat panel display device includes a data driving circuit that supplies data signals to the data lines, and a gate driving circuit that supplies gate signals to the gate lines.
본 발명의 표시장치에서 픽셀 회로와 게이트 구동 회로는 복수의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 트랜지스터는 산화물 반도체를 포함한 Oxide TFT 또는 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly Silicon, LTPS)을 포함한 LTPS TFT일 수 있다. 이하에서, 픽셀 회로와 게이트 구동 회로를 구성하는 트랜지스터들은 Oxide TFT로 구현된 n 채널 Oxide TFT로 구현된 예를 중심으로 설명되나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.In the display device of the present invention, the pixel circuit and the gate driving circuit may include a plurality of transistors. The transistor may be an Oxide TFT containing an oxide semiconductor or a LTPS TFT containing Low Temperature Poly Silicon (LTPS). Hereinafter, the transistors constituting the pixel circuit and the gate driving circuit will be described focusing on an example implemented as an n-channel oxide TFT, but the present invention is not limited thereto.
트랜지스터는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. 트랜지스터 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 트랜지스터에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 트랜지스터에서 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다. n 채널 트랜지스터의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 채널 트랜지스터에서 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. p 채널 트랜지스터의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 채널 트랜지스터에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. 트랜지스터의 소스와 드레인은 고정된 것이 아니라는 것에 주의하여야 한다. 예컨대, 소스와 드레인은 인가 전압에 따라 변경될 수 있다. 따라서, 트랜지스터의 소스와 드레인으로 인하여 발명이 제한되지 않는다. 이하의 설명에서 트랜지스터의 소스와 드레인을 제1 및 제2 전극으로 칭하기로 한다.A transistor is a three-electrode device including a gate, source, and drain. The source is an electrode that supplies carriers to the transistor. Within the transistor, carriers begin to flow from the source. The drain is the electrode through which carriers exit the transistor. In a transistor, the flow of carriers flows from the source to the drain. In the case of an n-channel transistor, because the carriers are electrons, the source voltage has a lower voltage than the drain voltage so that electrons can flow from the source to the drain. In an n-channel transistor, the direction of current flows from the drain to the source. In the case of a p-channel transistor, since the carrier is a hole, the source voltage is higher than the drain voltage so that holes can flow from the source to the drain. In a p-channel transistor, current flows from the source to the drain because holes flow from the source to the drain. It should be noted that the source and drain of a transistor are not fixed. For example, the source and drain may change depending on the applied voltage. Therefore, the invention is not limited by the source and drain of the transistor. In the following description, the source and drain of the transistor will be referred to as first and second electrodes.
게이트 신호는 게이트 온 전압(Gate On Voltage)과 게이트 오프 전압(Gate Off Voltage) 사이에서 스윙(swing)할 수 있다. 게이트 온 전압은 트랜지스터의 문턱 전압 보다 높은 전압으로 설정된다. 게이트 오프 전압은 트랜지스터의 문턱 전압 보다 낮은 전압으로 설정된다. The gate signal can swing between Gate On Voltage and Gate Off Voltage. The gate-on voltage is set to a voltage higher than the threshold voltage of the transistor. The gate-off voltage is set to a voltage lower than the threshold voltage of the transistor.
트랜지스터는 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온(turn-on)되는 반면, 게이트 오프 전압에 응답하여 턴-오프(turn-off)된다. n 채널 트랜지스터의 경우에, 게이트 온 전압은 게이트 하이 전압(Gate High Voltage)이고, 게이트 오프 전압은 게이트 로우 전압(Gate Low Voltage)일 수 있다.The transistor is turned on in response to the gate on voltage, while the transistor is turned off in response to the gate off voltage. In the case of an n-channel transistor, the gate-on voltage may be the gate high voltage and the gate-off voltage may be the gate low voltage.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 실시예들에서, 표시장치는 유기발광 표시장치를 중심으로 설명되지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 이하의 실시예와 청구범위에서 구성 요소나 신호의 명칭으로 본 발명이 제한되지 않는다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In the following embodiments, the display device will be described focusing on the organic light emitting display device, but the present invention is not limited thereto. Additionally, the present invention is not limited by the names of components or signals in the following examples and claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 회로를 보여 주는 회로도이다. 도 2는 도 1에 도시된 픽셀 회로에 인가되는 게이트 신호와 주요 노드들의 전압을 보여 주는 파형도이다.1 is a circuit diagram showing a pixel circuit according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a waveform diagram showing the gate signal applied to the pixel circuit shown in FIG. 1 and the voltages of main nodes.
도 1 및 도 2를 참조하면, 픽셀 회로는 발광 소자(EL), 발광 소자(EL)를 구동하는 구동 소자(DT), 복수의 스위치 소자들(T1~T4), 및 커패시터(Cst)를 포함한다. 구동 소자(DT)와 스위치 소자들(T1~T4)은 n 채널 Oxide TFT로 구현될 수 있다. 1 and 2, the pixel circuit includes a light-emitting element (EL), a driving element (DT) that drives the light-emitting element (EL), a plurality of switch elements (T1 to T4), and a capacitor (Cst). do. The driving element (DT) and switch elements (T1 to T4) can be implemented as n-channel oxide TFT.
픽셀 회로는 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 데이터 라인(DL)과, 게이트 신호들(DINIT, INIT, SENSE, SCAN)이 인가되는 게이트 라인들에 연결된다. 픽셀 회로는 제1 기준 전압(Vpre)이 인가되는 제1 정전압 노드(PL1), 초기화 전압(Vinit)이 인가되는 제2 정전압 노드(PL2), 제2 기준 전압(Vref)이 인가되는 제3 정전압 노드(PL3), 픽셀 구동 전압이 인가되는 제4 정전압 노드(PL4), 픽셀 기저 전압(EVSS)이 인가되는 제5 정전압 노드(PL5) 등 직류 전압(또는 정전압)이 인가되는 전원 노드들에 연결된다. 표시패널 상에서 정전압 노드들이 연결된 전원 라인들은 모든 픽셀들에 공통으로 연결될 수 있다. The pixel circuit is connected to a data line (DL) to which a data voltage (Vdata) is applied and gate lines to which gate signals (DINIT, INIT, SENSE, and SCAN) are applied. The pixel circuit includes a first constant voltage node PL1 to which the first reference voltage Vpre is applied, a second constant voltage node PL2 to which the initialization voltage Vinit is applied, and a third constant voltage node to which the second reference voltage Vref is applied. Connected to power nodes to which direct current voltage (or constant voltage) is applied, such as the node PL3, the fourth constant voltage node PL4 to which the pixel driving voltage is applied, and the fifth constant voltage node PL5 to which the pixel base voltage (EVSS) is applied. do. Power lines to which constant voltage nodes are connected on the display panel may be commonly connected to all pixels.
픽셀 구동 전압(EVDD)은 데이터 전압(Vdata)의 최대 전압 보다 높고, 구동 소자(DT)가 포화(Saturation) 영역에서 동작할 수 있는 전압으로 설정된다. 제1 기준 전압(Vpre)과 초기화 전압(Vinit)은 구동 소자(DT)가 턴-온될 수 있는 전압 예를 들어, 데이터 전압(Vdata)의 최대 전압과 최소 전압 사이의 전압 범위 내의 전압으로 설정될 수 있다. 제1 기준 전압(Vpre)은 초기화 전압(Vinit)과 같은 전압으로 설정될 수 있다. 픽셀 기저 전압(ELVSS)은 데이터 전압(Vdata)의 최소 전압 보다 낮은 전압으로 설정된다. 제2 기준 전압(Vref)은 픽셀 기저 전압(EVSS) 보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다. 게이트 온 전압(VGH)은 픽셀 구동 전압(EVDD) 보다 낮고 데이터 전압의 최대 전압 보다 높은 전압으로, 게이트 오프 전압(VGL)은 제2 기준 전압(Vref) 보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다. 게이트 신호들(DINIT, INIT, SENSE, SCAN)은 게이트 온 전압(VGH)과 게이트 오프 전압(VGL) 사이에서 스윙(Swing)하는 펄스를 포함한다. 픽셀 회로에 인가되는 전압은 EVDD=20[V], EVSS=3[V], VGH=18[V], VGL=-6[V], Vpre = Vinit=4.34[V], Vref=0.5[V], Vdata = 4.5[V] ~ 9[V]의 전압 범위로 설정될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The pixel driving voltage EVDD is higher than the maximum voltage of the data voltage Vdata and is set to a voltage at which the driving element DT can operate in the saturation region. The first reference voltage (Vpre) and the initialization voltage (Vinit) are set to a voltage at which the driving element (DT) can be turned on, for example, a voltage within the voltage range between the maximum and minimum voltages of the data voltage (Vdata). You can. The first reference voltage (Vpre) may be set to the same voltage as the initialization voltage (Vinit). The pixel base voltage (ELVSS) is set to a voltage lower than the minimum voltage of the data voltage (Vdata). The second reference voltage (Vref) may be set to a voltage lower than the pixel base voltage (EVSS). The gate-on voltage (VGH) may be set to a voltage lower than the pixel driving voltage (EVDD) and higher than the maximum voltage of the data voltage, and the gate-off voltage (VGL) may be set to a voltage lower than the second reference voltage (Vref). The gate signals (DINIT, INIT, SENSE, SCAN) include pulses that swing between the gate-on voltage (VGH) and the gate-off voltage (VGL). The voltage applied to the pixel circuit is EVDD=20[V], EVSS=3[V], VGH=18[V], VGL=-6[V], Vpre = Vinit=4.34[V], Vref=0.5[V] ], Vdata = can be set to a voltage range of 4.5 [V] to 9 [V], but is not limited to this.
발광 소자(EL)는 OLED로 구현될 수 있다. OLED는 제3 노드(DTS)에 연결된 애노드 전극과, 픽셀 기저 전압(EVSS)이 인가되는 캐소드 전극 사이에 형성된 유기 화합물층을 포함한다. 유기 화합물층은 정공주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Light emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL)을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. OLED의 애노드 전극과 캐소드 전극에 전압이 인가되면 정공수송층(HTL)을 통과한 정공과 전자수송층(ETL)을 통과한 전자가 발광층(EML)으로 이동하여 여기자가 형성된다. 이 때, 발광층(EML)에서 가시광이 방출된다. 발광 소자(EL)는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 연결된 커패시터(Cel)를 포함한다. 발광 소자(EL)로 이용되는 OLED는 복수의 발광층들이 적층된 텐덤(Tandem) 구조일 수 있다. 텐덤 구조의 OLED는 픽셀의 휘도와 수명을 향상시킬 수 있다.The light emitting element (EL) can be implemented as OLED. OLED includes an organic compound layer formed between an anode electrode connected to a third node (DTS) and a cathode electrode to which a pixel base voltage (EVSS) is applied. The organic compound layer includes a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), a light emission layer (EML), an electron transport layer (ETL), and an electron injection layer. , EIL), but is not limited thereto. When voltage is applied to the anode and cathode electrodes of an OLED, holes passing through the hole transport layer (HTL) and electrons passing through the electron transport layer (ETL) move to the light emitting layer (EML), forming excitons. At this time, visible light is emitted from the light emitting layer (EML). The light emitting element (EL) includes a capacitor (Cel) connected between an anode electrode and a cathode electrode. OLED used as a light emitting device (EL) may have a tandem structure in which a plurality of light emitting layers are stacked. OLED with a tandem structure can improve pixel brightness and lifespan.
구동 소자(DT)는 게이트-소스간 전압(Vgs)에 따라 전류를 발생하여 발광 소자(EL)를 구동한다. 구동 소자(DT)는 제1 노드(DTD)에 연결된 제1 전극, 제2 노드(DTG)에 연결된 게이트 전극, 및 제3 노드(DTS)에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제1 노드(DTD)는 픽셀 구동 전압(EVDD)이 인가되는 제4 정전압 노드(PL4)에 직접 연결되거나 도면에서 생략된 발광 제어 신호에 따라 제어되는 다른 스위치 소자를 통해 제4 정전압 노드(PL4)에 연결될 수 있다. 제3 노드(DTS)는 발광 소자(EL)의 애노드 전극에 직접 연결되거나 도면에서 생략된 발광 제어 신호에 따라 제어되는 또 다른 스위치 소자를 통해 애노드 전극에 연결될 수 있다. 커패시터(Cst)는 제2 노드(DTG)와 제3 노드(DTS) 사이에 연결되어 구동 소자(DT)의 게이트-소스간 전압을 저장한다. The driving element (DT) generates current according to the gate-source voltage (Vgs) to drive the light emitting element (EL). The driving element DT includes a first electrode connected to the first node DTD, a gate electrode connected to the second node DTG, and a second electrode connected to the third node DTS. The first node (DTD) is directly connected to the fourth constant voltage node (PL4) to which the pixel driving voltage (EVDD) is applied, or is connected to the fourth constant voltage node (PL4) through another switch element controlled according to a light emission control signal omitted from the drawing. can be connected to The third node (DTS) may be directly connected to the anode electrode of the light emitting element (EL) or may be connected to the anode electrode through another switch element controlled according to a light emission control signal omitted from the drawing. The capacitor Cst is connected between the second node DTG and the third node DTS to store the gate-source voltage of the driving element DT.
픽셀 회로의 스위치 소자들(T1~T4)은 제1 게이트 신호(DINIT)에 응답하여 제1 기준 전압(Vpre)을 제2 노드(DTG)에 공급하는 제1 스위치 소자(T1), 제2 게이트 신호(INIT)에 응답하여 초기화 전압(Vinit)을 제2 노드(DTG)에 공급하는 제2 스위치 소자(T2), 제3 게이트 신호(SENSE)에 응답하여 기준 전압(Vref)을 제3 노드(DTS)에 공급하는 제3 스위치 소자(T3), 및 제4 게이트 신호(SCAN)에 응답하여 픽셀 데이터의 데이터 전압(Vdata)을 제2 노드(DTG)에 공급하는 제4 스위치 소자(T4)를 포함한다. The switch elements (T1 to T4) of the pixel circuit are a first switch element (T1) and a second gate that supply the first reference voltage (Vpre) to the second node (DTG) in response to the first gate signal (DINIT). A second switch element (T2) supplies an initialization voltage (Vinit) to the second node (DTG) in response to the signal (INIT), and a reference voltage (Vref) in response to the third gate signal (SENSE) to the third node ( a third switch element (T3) that supplies the data voltage (Vdata) of the pixel data to the second node (DTG) in response to the fourth gate signal (SCAN), and a fourth switch element (T4) that supplies the data to the second node (DTG). Includes.
픽셀 회로의 구동 기간은 도 2에 도시된 바와 같이 게이트 신호들(DINIT, INIT, SENSE, SCAN)에 의해 정의되는 제1 내지 제6 단계(P1~P6)로 구분될 수 있다. 제1 단계(P1)는 대략 1 수평 기간, 제1 단계(P1)의 종료 시점과 제2 단계(P1)의 시작 시점 사이의 홀드(hold) 기간은 2.5 수평 기간, 제2 및 제3 단계(P2, P3)를 합한 기간은 대략 33 수평 기간, 제4 단계(P4)는 대략 0.7 수평 기간으로 각각 설정될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제5 및 제6 단계(P5, P6)를 합한 기간은 1 프레임 기간에서 제1 내지 제4 단계(P1~P4)를 제외한 나머지 기간이다. The driving period of the pixel circuit can be divided into first to sixth stages (P1 to P6) defined by gate signals (DINIT, INIT, SENSE, and SCAN) as shown in FIG. 2. The first stage (P1) is approximately 1 horizontal period, the hold period between the end of the first stage (P1) and the start of the second stage (P1) is 2.5 horizontal periods, the second and third stages ( The combined period of P2 and P3) can be set to approximately 33 horizontal periods, and the fourth stage (P4) can be set to approximately 0.7 horizontal periods, but are not limited thereto. The combined period of the fifth and sixth stages (P5, P6) is the remaining period excluding the first to fourth stages (P1 to P4) from one frame period.
제1 스위치 소자(T1)는 제1 단계(P1)에서 제1 게이트 신호(DINIT)의 게이트 온 전압(VGH)에 응답하여 턴-온된다. 제1 스위치 소자(T1)가 턴-온될 때 제1 기준 전압(Vpre)이 인가되는 제1 정전압 노드(PL1)가 제2 노드(DTG)에 연결된다. 제1 스위치 소자(T1)는 제1 정전압 노드(PL1)에 연결된 제1 전극, 제1 게이트 신호(DINIT)가 인가되는 제1 게이트 라인에 연결된 게이트 전극, 및 제2 노드(DTG)에 연결된 제2 전극을 포함한다. The first switch element T1 is turned on in response to the gate-on voltage VGH of the first gate signal DINIT in the first stage P1. When the first switch element T1 is turned on, the first constant voltage node PL1 to which the first reference voltage Vpre is applied is connected to the second node DTG. The first switch element T1 includes a first electrode connected to the first constant voltage node PL1, a gate electrode connected to the first gate line to which the first gate signal DINIT is applied, and a second node connected to the second node DTG. Contains 2 electrodes.
제2 스위치 소자(T2)는 제2 단계(P2)와 제3 단계(P3)에서 게이트 온 전압(VGH)으로 발생되는 제2 게이트 신호(INIT)에 응답하여 턴-온된다. 제2 스위치 소자(T2)가 턴-온될 때, 제2 정전압 노드(PL2)가 제2 노드(DTG)에 연결되어 초기화 전압(Vinit)이 제2 노드(DTG)에 인가된다. 제2 스위치 소자(T2)는 제2 정전압 노드(PL2)에 연결된 제1 전극, 제2 게이트 신호(INIT)가 인가되는 제2 게이트 라인에 연결된 게이트 전극, 및 제2 노드(DTG)에 연결된 제2 전극을 포함한다.The second switch element T2 is turned on in response to the second gate signal INIT generated as the gate-on voltage VGH in the second stage P2 and the third stage P3. When the second switch element T2 is turned on, the second constant voltage node PL2 is connected to the second node DTG and the initialization voltage Vinit is applied to the second node DTG. The second switch element T2 includes a first electrode connected to the second constant voltage node PL2, a gate electrode connected to the second gate line to which the second gate signal INIT is applied, and a second electrode connected to the second node DTG. Contains 2 electrodes.
제3 스위치 소자(T3)는 제1 단계(P1)와 제2 단계(P2)에서 게이트 온 전압(VGH)으로 발생되는 제3 게이트 신호(SENSE)에 응답하여 턴-온된다. 제3 스위치 소자(T3)가 턴-온될 때, 제3 노드(DTS)에 제2 기준 전압(Vref)이 인가된다. 제3 스위치 소자(T3)는 제3 노드(DTS)에 연결된 제1 전극, 제3 게이트 신호(SENSE)가 인가되는 제3 게이트 라인에 연결된 게이트 전극, 및 제2 기준 전압(Vref)이 인가되는 제3 정전압 노드(PL3)에 연결된 제2 전극을 포함한다.The third switch element T3 is turned on in response to the third gate signal SENSE generated as the gate-on voltage VGH in the first stage P1 and the second stage P2. When the third switch element T3 is turned on, the second reference voltage Vref is applied to the third node DTS. The third switch element T3 includes a first electrode connected to the third node DTS, a gate electrode connected to the third gate line to which the third gate signal SENSE is applied, and a gate electrode to which the second reference voltage Vref is applied. It includes a second electrode connected to the third constant voltage node PL3.
제4 스위치 소자(T4)는 제4 단계(P4)에서 픽셀 데이터의 데이터 전압(Vdata)에 동기되는 제4 게이트 신호(SCAN)의 스캔 펄스에 응답하여 턴-온된다. 스캔 펄스는 게이트 온 전압(VGH)으로 발생된다. 제1 스위치 소자(T1)가 턴-온될 때 데이터 라인(DL)이 제2 노드(DTG)에 연결된다. 따라서, 데이터 전압(Vdata)은 제4 단계(P4)에서 제2 노드(DTG)에 인가된다. 제1 스위치 소자(T1)는 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 데이터 라인(DL)에 연결된 제1 전극, 제4 게이트 신호(SCAN)가 인가되는 제4 게이트 라인에 연결된 게이트 전극, 및 제2 노드(DTG)에 연결된 제2 전극을 포함한다. The fourth switch element T4 is turned on in response to the scan pulse of the fourth gate signal SCAN that is synchronized with the data voltage Vdata of the pixel data in the fourth step P4. Scan pulses are generated with gate-on voltage (VGH). When the first switch element T1 is turned on, the data line DL is connected to the second node DTG. Accordingly, the data voltage Vdata is applied to the second node DTG in the fourth step P4. The first switch element T1 includes a first electrode connected to the data line DL to which the data voltage Vdata is applied, a gate electrode connected to the fourth gate line to which the fourth gate signal SCAN is applied, and a second node. and a second electrode connected to (DTG).
도 2에서 'DTG(@White)'는 이전 프레임에서 발생되는 화이트 계조값의 데이터 전압(Vdata)이 제2 노드(DTG)에 인가된 후, 현재 프레임에서 픽셀 회로의 단계별로 변하는 제2 노드(DTG)의 전압이다. 화이트 계조값의 데이터 전압(Vdata)은 데이터 전압 범위에서 최대 전압이다. 도 2에서, 'DTG(@Black)'은 이전 프레임에서 발생되는 블랙 계조값의 데이터 전압(Vdata)이 제2 노드(DTG)에 인가된 후, 현재 프레임에서 픽셀 회로의 단계별로 변하는 제2 노드(DTG)의 전압이다. 블랙 계조값의 데이터 전압(Vdata)은 데이터 전압 범위에서 최소 전압이다. 데이터 전압(Vdata)의 전압 레벨에 따라 제5 및 제6 단계에서 제2 노드(DTG)의 전압 부스팅 레벨(Boosting level)이 달라진다. 그 결과, 픽셀 회로들이 초기화될 때 제2 노드(DTG)의 전압이 이전 데이터 전압에 영향을 받아 그 편차가 커질 수 있다. In FIG. 2, 'DTG(@White)' refers to the second node (@White) that changes step by step in the pixel circuit in the current frame after the data voltage (Vdata) of the white grayscale value generated in the previous frame is applied to the second node (DTG). DTG) voltage. The data voltage (Vdata) of the white grayscale value is the maximum voltage in the data voltage range. In FIG. 2, 'DTG(@Black)' is a second node that changes step by step in the pixel circuit in the current frame after the data voltage (Vdata) of the black grayscale value generated in the previous frame is applied to the second node (DTG). (DTG) voltage. The data voltage (Vdata) of the black grayscale value is the minimum voltage in the data voltage range. The voltage boosting level of the second node (DTG) changes in the fifth and sixth stages depending on the voltage level of the data voltage (Vdata). As a result, when the pixel circuits are initialized, the voltage of the second node (DTG) may be affected by the previous data voltage and the deviation may increase.
제1 단계(P1)에서 제1 및 제3 스위치 소자들(T1, T2)이 턴-온되는 반면, 제2 및 제4 스위치 소자들(T2, T4)은 턴-오프된다. 제1 단계(P1)에서 구동 소자(DT)는 턴-온된다. 제1 단계(P1)에서, 제3 노드(DTS)의 전압이 제2 기준 전압(Vref)까지 방전되기 때문에 발광 소자(EL)는 턴-오프되어 발광되지 않는다. In the first step (P1), the first and third switch elements (T1, T2) are turned on, while the second and fourth switch elements (T2, T4) are turned off. In the first step (P1), the driving element (DT) is turned on. In the first step (P1), since the voltage of the third node (DTS) is discharged to the second reference voltage (Vref), the light emitting element (EL) is turned off and does not emit light.
제1 단계(P1)는 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth) 센싱에 영향을 주지 않는 제1 기준 전압(Vpre)이 인가되는 제1 정전압 노드가 제2 노드(DTG)에 연결된다. 제1 단계(P1)에서, 제1 기준 전압(Vpre)과 같은 전압 레벨의 초기화 전압(Vinit)이 제2 노드(DTG)에 인가될 수 있다. 그러나, 이 경우에 제2 노드(DTG)의 부스팅 레벨에 영향을 받는 초기화 전압(Vinit)의 리플(ripple)로 인하여 구동 소자(DT)의 문턱 전압 센싱시에 구동 소자(DT)의 게이트 전압이 달라져 센싱 오류가 발생될 수 있다. In the first stage (P1), a first constant voltage node to which a first reference voltage (Vpre) that does not affect sensing of the threshold voltage (Vth) of the driving element (DT) is applied is connected to the second node (DTG). In the first step (P1), the initialization voltage (Vinit) at the same voltage level as the first reference voltage (Vpre) may be applied to the second node (DTG). However, in this case, due to the ripple of the initialization voltage (Vinit) affected by the boosting level of the second node (DTG), the gate voltage of the driving element (DT) increases when sensing the threshold voltage of the driving element (DT). Changes may cause sensing errors.
본 발명은 구동 소자(DT)의 문턱 전압 센싱시에 게이트 전압을 설정하기 위한 초기화 전압(Vinit)과 분리된 별도의 제1 기준 전압(Vpre)으로 제2 노드(DTG)의 전압을 초기화함으로써 구동 소자(DT)의 센싱시에 구동 소자(DT)의 게이트 전압을 초기화 전압(Vinit)으로 균일하게 초기화할 수 있다. 이전 프레임의 데이터 전압 영향으로 인하여 제2 노드(DTG)의 부스팅 레벨이 달라질 수 있다. 이로 인하여, 제1 정전압 노드(PL1)가 제2 노드(DTG)에 연결될 때 제2 노드(DTG)의 부스팅 레벨에 따라 제1 기준 전압(Vpre)에 리플이 발생될 수 있지만, 구동 소자(DT)의 문턱 전압 센싱시에 제1 기준 전압(Vpre)으로부터 분리된 초기화 전압(Vinit)으로 제2 노드(DTG)의 전압이 균일하게 초기화될 수 있다. 결국, 제1 단계(P1)에서 모든 서브 픽셀들에서 제2 노드(DTG)가 제1 기준 전압(Vpre)이 인가된 후에 제2 단계(P2)에서 제2 기준전압으로 초기화 전압(Vinit)으로 제2 노드(DTG)가 초기화된다. The present invention is driven by initializing the voltage of the second node (DTG) with a separate first reference voltage (Vpre) separate from the initialization voltage (Vinit) for setting the gate voltage when sensing the threshold voltage of the driving element (DT). When sensing the device DT, the gate voltage of the driving device DT can be uniformly initialized to the initialization voltage Vinit. The boosting level of the second node (DTG) may vary due to the influence of the data voltage of the previous frame. Due to this, when the first constant voltage node PL1 is connected to the second node DTG, ripple may be generated in the first reference voltage Vpre depending on the boosting level of the second node DTG, but the driving element DT ), the voltage of the second node (DTG) may be uniformly initialized with the initialization voltage (Vinit) separated from the first reference voltage (Vpre). Ultimately, after the first reference voltage (Vpre) is applied to the second node (DTG) in all subpixels in the first step (P1), the initialization voltage (Vinit) is changed to the second reference voltage in the second step (P2). The second node (DTG) is initialized.
제2 단계(P2)에서, 제2 및 제3 스위치 소자들(T2, T3)이 턴-온되는 반면, 제1 및 제4 스위치 소자들(T1, T4)은 턴-오프된다. 제2 단계(P2)에서 구동 소자(DT)는 턴-온된다. 제2 단계(P2)에서, 제3 노드(DTS)의 전압이 제2 기준 전압(Vref)까지 방전되기 때문에 발광 소자(EL)는 턴-오프되어 발광되지 않는다.In the second stage P2, the second and third switch elements T2 and T3 are turned on, while the first and fourth switch elements T1 and T4 are turned off. In the second step (P2), the driving element (DT) is turned on. In the second step (P2), since the voltage of the third node (DTS) is discharged to the second reference voltage (Vref), the light emitting element (EL) is turned off and does not emit light.
제3 단계(P3)에서, 제2 스위치 소자(T2)가 턴-온되는 반면, 제1, 제3 및 제4 스위치 소자들(T1, T3, T4)은 턴-오프된다. 제3 단계(P3)에서 구동 소자(DT)는 그 게이트-소스간 전압(Vgs)이 문턱 전압(Vth)에 도달할 때까지 턴-오프되고 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth)이 커패시터(Cst)에 충전된다. 제3 단계(P2)에서, 제3 노드(DTS)의 전압이 제2 기준 전압(Vref)까지 방전되기 때문에 발광 소자(EL)는 턴-오프되어 발광되지 않는다. 따라서, 제3 단계(P3)에서 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth)이 센싱된다. 제3 단계(P3)에서, 제2 노드(DTG)의 전압은 Vinit이고, 제3 노드(DTS)의 전압은 Vinit-Vth이다. In the third step (P3), the second switch element (T2) is turned on, while the first, third and fourth switch elements (T1, T3, T4) are turned off. In the third step (P3), the driving element (DT) is turned off until its gate-source voltage (Vgs) reaches the threshold voltage (Vth), and the threshold voltage (Vth) of the driving element (DT) is connected to the capacitor. (Cst) is charged. In the third step (P2), since the voltage of the third node (DTS) is discharged to the second reference voltage (Vref), the light emitting element (EL) is turned off and does not emit light. Accordingly, in the third step (P3), the threshold voltage (Vth) of the driving element (DT) is sensed. In the third step (P3), the voltage of the second node (DTG) is Vinit, and the voltage of the third node (DTS) is Vinit-Vth.
제4 단계(P4)에서, 제4 스위치 소자(T4)가 턴-온되는 반면, 제1, 제2 및 제3 스위치 소자들(T1, T2, T3)은 턴-오프된다. 제4 단계(P4)에서, 제2 노드(DTG)의 전압은 현재 프레임의 데이터 전압(Vdata)으로 변한다. 제4 단계(P4)에서 구동 소자(DT)의 이동도(Mobility, μ)에 따라 제3 노드(DTS)의 전압이 변하여 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자(DT)의 이동도 변화 또는 편차가 보상될 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 제4 단계(P4)의 시간 내에서 구동 소자(DT)의 이동도가 클 때, 제3 노드(DTS)의 전압이 높아져 구동 소자(DT)의 게이트-소스간 전압(Vgs)이 감소된다. 반면에, 구동 소자(DT)의 이동도가 상대적으로 작을 때, 제3 노드(DTS)의 전압이 낮아져 구동 소자(DT)의 게이트-소스간 전압(Vgs)이 커진다. In the fourth step (P4), the fourth switch element (T4) is turned on, while the first, second and third switch elements (T1, T2, T3) are turned off. In the fourth step (P4), the voltage of the second node (DTG) changes to the data voltage (Vdata) of the current frame. In the fourth step (P4), the voltage of the third node (DTS) changes according to the mobility (μ) of the driving element (DT), so that the change or deviation in the mobility of the driving element (DT) in each subpixel is compensated. It can be. For example, when the mobility of the driving element DT is large within the preset time of the fourth stage P4, the voltage of the third node DTS increases and the gate-source voltage of the driving element DT ( Vgs) is reduced. On the other hand, when the mobility of the driving element DT is relatively small, the voltage of the third node DTS is lowered and the gate-source voltage Vgs of the driving element DT increases.
제5 단계(P5)에서, 제1 내지 제4 스위치 소자들(T1~T4)은 턴-오프되어 제2 및 제3 노드들(DTG, DTS)이 플로팅(Floating)된다. 이 때, 제2 및 제3 노드들(DTG, DTS)의 전압이 문턱 전압(Vth) 만큼 보상된 데이터 전압(Vdata)에 따라 부스팅되고, 구동 소자(DT)를 통해 발광 소자(EL)로 전류가 공급되어 발광 소자(EL)의 커패시터(Cel)가 충전된다. In the fifth step (P5), the first to fourth switch elements (T1 to T4) are turned off and the second and third nodes (DTG, DTS) are floating. At this time, the voltages of the second and third nodes (DTG, DTS) are boosted according to the data voltage (Vdata) compensated by the threshold voltage (Vth), and a current is sent to the light emitting device (EL) through the driving device (DT). is supplied to charge the capacitor (Cel) of the light emitting element (EL).
제6 단계(P6)에서, 구동 소자(DT)의 게이트-소스간 전압(Vgs)에 따라 발생되는 전류로 인하여, 발광 소자(EL)의 애노드 전압이 상승하여 픽셀 데이터의 계조값에 대응하는 밝기로 발광 소자(EL)가 발광된다. In the sixth step (P6), due to the current generated according to the gate-source voltage (Vgs) of the driving element (DT), the anode voltage of the light emitting element (EL) increases, thereby increasing the brightness corresponding to the grayscale value of the pixel data. The light emitting element (EL) emits light.
도 3a 내지 도 3c는 비교예의 픽셀 회로에서 초기화 전압에 리플이 발생되는 현상을 보여 주는 도면들이다.FIGS. 3A to 3C are diagrams showing a phenomenon in which ripple occurs in an initialization voltage in a pixel circuit of a comparative example.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 비교예의 픽셀 회로는 발광 소자(EL)를 구동하는 구동 소자(DT), 제1 내지 제3 스위치 소자들(T01~T03), 및 커패시터(Cst)를 포함한다. 3A and 3B, the pixel circuit of the comparative example includes a driving element (DT) that drives the light emitting element (EL), first to third switch elements (T01 to T03), and a capacitor (Cst). .
이 픽셀 회로의 스위치 소자들(T01, T02, T03)은 초기화 신호(INIT)에 응답하여 초기화 전압(Vinit)을 제2 노드(DTG)에 공급하는 제1 스위치 소자(T01), 스캔 신호(SCAN)에 응답하여 데이터 전압(Vdata)을 제2 노드(DTG)에 공급하는 제2 스위치 소자(T02), 및 센싱 신호(SENSE)에 응답하여 기준 전압(Vref)을 제3 노드(DTS)에 공급하는 제3 스위치 소자(T03)를 포함한다. 이 픽셀 회로의 구동 기간은 도 3c에 도시된 바와 같이 픽셀 회로가 초기화되는 초기화 단계(Pi), 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth)이 센싱되는 센싱 단계(Ps), 및 픽셀 데이터의 데이터 전압(Vdata)을 충전하여 픽셀 데이터가 픽셀 회로에 기입되는 데이터 기입 단계(Pw), 및 데이터 기입 단계 이후의 발광 단계로 구분된다. 도 3c에서 'DTG(@White)'는 이전 프레임에서 발생되는 화이트 계조값의 데이터 전압(Vdata)이 제2 노드(DTG)에 인가된 후, 현재 프레임에서 픽셀 회로의 단계별로 변하는 제2 노드(DTG)의 전압이다. 'DTG(@Black)'은 이전 프레임에서 발생되는 블랙 계조값의 데이터 전압(Vdata)이 제2 노드(DTG)에 인가된 후, 현재 프레임에서 픽셀 회로의 단계별로 변하는 제2 노드(DTG)의 전압이다. The switch elements (T01, T02, T03) of this pixel circuit include a first switch element (T01) that supplies an initialization voltage (Vinit) to the second node (DTG) in response to an initialization signal (INIT), and a scan signal (SCAN). ), and a second switch element (T02) that supplies the data voltage (Vdata) to the second node (DTG) in response to the ), and supplies the reference voltage (Vref) to the third node (DTS) in response to the sensing signal (SENSE). It includes a third switch element (T03). As shown in FIG. 3C, the driving period of this pixel circuit is an initialization stage (Pi) in which the pixel circuit is initialized, a sensing stage (Ps) in which the threshold voltage (Vth) of the driving element (DT) is sensed, and the data of the pixel data. It is divided into a data writing stage (Pw) in which pixel data is written into the pixel circuit by charging the voltage (Vdata), and a light emission stage after the data writing stage. In FIG. 3C, 'DTG(@White)' refers to the second node (@White) that changes step by step in the pixel circuit in the current frame after the data voltage (Vdata) of the white grayscale value generated in the previous frame is applied to the second node (DTG). DTG) voltage. 'DTG(@Black)' refers to the data voltage (Vdata) of the black gradation value generated in the previous frame being applied to the second node (DTG), and then the second node (DTG) changing step by step in the pixel circuit in the current frame. It is voltage.
데이터 기입 단계(Pw) 후에 제2 노드(DTG)의 전압은 부스팅되고, 데이터 전압(Vdata)의 전압 레벨에 따라 부스팅 전압 레벨이 달라진다. 예를 들어, 화이트 계조값의 데이터 전압(Vdata)이 제2 노드(DTG)에 충전될 때 제2 노드(DTG)의 부스팅 전압 레벨은 도 3a에 도시된 바와 같이 10.9V일 수 있다. 반면에, 블랙 계조값의 데이터 전압(Vdata)이 제2 노드(DTG)에 충전될 때 제2 노드(DTG)의 부스팅 전압 레벨은 도 3b에 도시된 바와 같이 3.53V일 수 있다. 초기화 전압(Vinit)이 4.34V일 수 있다. 제2 노드(DTG)의 부스팅 전압이 다를 때 초기화 단계(Vinit)에서 제2 노드(DTG)와 제2 정전압 노드(PL2) 간의 전압 차에 의해 전류(I)가 흐르고 그 전류량과 전류 방향이 달라진다. 이로 인하여, 제1 기준 전압(Vpre)을 스위칭하는 스위치 소자가 없으면, 도 3c와 같이 이전 프레임의 데이터 전압에 따라 부스팅된 제2 노드(DTG)의 부스팅 전압에 의해 초기화 단계(Pi)에서 초기화 전압(Vinit)이 변동되어 구동 소자(DT)의 게이트 전압이 달라진다. 그 결과, 센싱 단계(Ps)의 제한된 시간 내에서 센싱되는 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth)이 부정확하게 될 수 있다.After the data writing step (Pw), the voltage of the second node (DTG) is boosted, and the boosting voltage level varies depending on the voltage level of the data voltage (Vdata). For example, when the data voltage Vdata of the white grayscale value is charged in the second node DTG, the boosting voltage level of the second node DTG may be 10.9V as shown in FIG. 3A. On the other hand, when the data voltage Vdata of the black grayscale value is charged in the second node DTG, the boosting voltage level of the second node DTG may be 3.53V as shown in FIG. 3B. The initialization voltage (Vinit) may be 4.34V. When the boosting voltage of the second node (DTG) is different, the current (I) flows due to the voltage difference between the second node (DTG) and the second constant voltage node (PL2) in the initialization step (Vinit), and the current amount and current direction change. . Because of this, if there is no switch element for switching the first reference voltage (Vpre), the initialization voltage in the initialization step (Pi) is increased by the boosting voltage of the second node (DTG) boosted according to the data voltage of the previous frame, as shown in FIG. 3C. As (Vinit) changes, the gate voltage of the driving element (DT) changes. As a result, the threshold voltage (Vth) of the driving element (DT) sensed within the limited time of the sensing stage (Ps) may be inaccurate.
본 발명의 픽셀 회로에서, 초기화 전압(Vinit)과 분리된 별도의 제1 기준 전압(Vpre)으로 초기화 단계 앞에서 제2 노드(DTG)의 전압이 초기화되기 때문에 초기화 전압(Vinit)의 제2 노드(DTG)의 부스팅 전압에 따라 변동되지 않는다. 그 결과, 구동 소자(DT)의 문턱 전압이 센싱되기에 앞서 모든 서브 픽셀들에서 이전 데이터 전압(Vdata)에 영향을 받지 않는 초기화 전압(Vinit)으로 제2 노드(DTG)가 균일하게 초기화될 수 있다.In the pixel circuit of the present invention, since the voltage of the second node (DTG) is initialized before the initialization step with a separate first reference voltage (Vpre) separate from the initialization voltage (Vinit), the second node (DTG) of the initialization voltage (Vinit) It does not change depending on the boosting voltage of DTG). As a result, the second node (DTG) can be uniformly initialized to the initialization voltage (Vinit) that is not affected by the previous data voltage (Vdata) in all subpixels before the threshold voltage of the driving element (DT) is sensed. there is.
도 4는 표시패널에 배치된 제1 및 제2 전원 라인들을 보여 주는 평면도이다. Figure 4 is a plan view showing first and second power lines arranged on the display panel.
도 4를 참조하면, 표시패널(100)은 복수의 전원 라인들을 포함한다. 전원 라인들은 제1 기준 전압(Vpre)을 서브 픽셀들에 공급하기 위한 제1 전원 라인(PL10)과, 초기화 전압(Vinit)을 서브 픽셀들에 공급하기 위한 제2 전원 라인(PL20)을 포함한다. Referring to FIG. 4, the display panel 100 includes a plurality of power lines. The power lines include a first power line PL10 for supplying the first reference voltage Vpre to the subpixels, and a second power line PL20 for supplying the initialization voltage Vinit to the subpixels. .
표시패널(100)의 화면은 입력 영상이 재현되는 픽셀 어레이를 포함한다. 픽셀 어레이는 복수의 서브 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 서브 픽셀들 각각은 도 1에 도시된 픽셀 회로를 포함한다.The screen of the display panel 100 includes a pixel array in which an input image is reproduced. The pixel array may include a plurality of subpixels arranged in a matrix form. Each of the subpixels includes the pixel circuit shown in FIG. 1.
제1 전원 라인(PL10)과 제2 전원 라인(PL20)은 표시패널(100)의 화면 상에서 메쉬(mesh) 구조의 배선들일 수 있다. 제1 전원 라인(PL10)과 제2 전원 라인(PL20)은 표시패널(100) 상에서 절연층을 사이에 두고 분리된다. 제1 전원 라인(PL10)은 모든 서브 픽셀들의 제1 정전압 노드(PL1)에 공통으로 연결된다. 제2 전원 라인(PL20)은 모든 서브 픽셀들의 제2 정전압 노드(PL2)에 공통으로 연결된다. The first power line PL10 and the second power line PL20 may be wires with a mesh structure on the screen of the display panel 100. The first power line PL10 and the second power line PL20 are separated on the display panel 100 with an insulating layer therebetween. The first power line PL10 is commonly connected to the first constant voltage node PL1 of all subpixels. The second power line PL20 is commonly connected to the second constant voltage node PL2 of all subpixels.
제1 기준 전압(Vpre)은 이전 프레임의 데이터 전압이 충전되는 제2 노드(DTG)의 부스팅 전압 레벨에 따라 일시적으로 리플이 발생되어 그 전압이 변동될 수 있다. 초기화 전압(Vinit)은 제1 기준 전압(Vpre)과 전기적으로 분리되어 제1 기준 전압(Vpre)에 영향을 받지 않아야 하기 때문에 제2 전원 라인(PL20)과 제1 전원 라인(PL10)이 절연 상태를 유지하는 것이 바람직하다. The voltage of the first reference voltage Vpre may fluctuate due to temporary ripple generation depending on the boosting voltage level of the second node DTG where the data voltage of the previous frame is charged. Since the initialization voltage Vinit is electrically separated from the first reference voltage Vpre and must not be affected by the first reference voltage Vpre, the second power line PL20 and the first power line PL10 are insulated. It is desirable to maintain .
표시패널(100)에 인가되는 정전압은 전원 라인의 저항과 전원 라인에 연결된 기생 용량으로 인한 RC 딜레이(Delay)에 의해 표시패널(100)의 화면 위치에 따라 그 전압이 달라질 수 있다. 초기화 전압(Vinit)의 RC 딜레이를 최소화하여 표시패널(100)의 화면 전체에서 초기화 전압(Vinit)이 인가되는 제2 전원 라인(PL20)의 선폭(W)이 크게 설계되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 전원 라인(PL20)의 선폭(W)은 제1 전원 라인(PL10)의 선폭 이상일 수 있다. 제2 전원 라인(PL20)의 선폭(W)은 25μm 이상 예를 들면, 25μm~40μm일 수 있다. The constant voltage applied to the display panel 100 may vary depending on the screen position of the display panel 100 due to RC delay due to the resistance of the power line and parasitic capacitance connected to the power line. It is desirable to minimize the RC delay of the initialization voltage Vinit so that the line width W of the second power line PL20 to which the initialization voltage Vinit is applied is designed to be large across the entire screen of the display panel 100. For example, the line width W of the second power line PL20 may be greater than or equal to the line width of the first power line PL10. The line width (W) of the second power line PL20 may be 25 μm or more, for example, 25 μm to 40 μm.
도 4에서, 표시패널(100)에는 칩 온 필름(Chip on film, COF)이 연결된다. 칩 온 필름(COF)은 인쇄 회로 보드(Printed Circuit Board, PCB)의 출력단 커넥터에 연결되고, 표시패널(100)에 접착될 수 있다. 칩 온 필름(COF) 상에 실장된 드라이브 IC는 데이터 라인들에 데이터 전압(Vdata)을 공급한다. 도 4에서 “SCAN 방향”은 제4 게이트 신호(SCAN)의 스캔 펄스의 시프트 방향이다. 픽셀 라인 단위로 순차적으로 시프트되는 스캔 펄스에 따라 표시패널의 픽셀들에 픽셀 데이터의 데이터 전압(Vdata)이 충전된다.In Figure 4, a chip on film (COF) is connected to the display panel 100. The chip-on-film (COF) may be connected to the output terminal connector of a printed circuit board (PCB) and adhered to the display panel 100. The drive IC mounted on chip-on-film (COF) supplies data voltage (Vdata) to data lines. In FIG. 4, “SCAN direction” is the shift direction of the scan pulse of the fourth gate signal (SCAN). The data voltage (Vdata) of pixel data is charged to the pixels of the display panel according to the scan pulse that is sequentially shifted in units of pixel lines.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다. 도 6은 도 5에 도시된 표시패널의 단면 구조를 보여 주는 단면도이다. Figure 5 is a block diagram showing a display device according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the display panel shown in FIG. 5.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(100), 표시패널(100)의 픽셀들에 픽셀 데이터를 기입(write)하기 위한 표시패널 구동부, 및 픽셀들과 표시패널 구동부의 구동에 필요한 전원을 발생하는 전원부(140)를 포함한다. 5 and 6, a display device according to an embodiment of the present invention includes a display panel 100, a display panel driver for writing pixel data to pixels of the display panel 100, and pixels. and a power supply unit 140 that generates power required to drive the display panel driver.
표시패널(100)은 X축 방향의 길이, Y축 방향의 폭 및 Z축 방향의 두께를 가지는 장방형 구조의 패널일 수 있다. 표시패널(100)은 화면 상에서 입력 영상을 표시하는 픽셀 어레이를 포함한다. 픽셀 어레이는 복수의 데이터 라인들(102), 데이터 라인들(102)과 교차되는 복수의 게이트 라인들(103), 및 매트릭스 형태로 배치되는 픽셀들을 포함한다. 표시패널(100)은 픽셀들에 공통으로 연결된 전원 라인들을 더 포함할 수 있다. 전원 라인들은 픽셀들(101)의 구동에 필요한 정전압을 픽셀들(101)에 공급한다. 예를 들어, 표시패널(100)에는 픽셀 구동 전압(EVDD)이 인가되는 전원 라인, 저전위 픽셀 기저 전압(EVSS)이 인가되는 전원 라인, 제1 기준 전압(Vpre)이 인가되는 전원 라인(PL10), 초기화 전압(Vinit)이 인가되는 전원 라인(PL20), 및 제2 기준 전압(Vref)이 인가되는 전원 라인이 배치될 수 있다. The display panel 100 may be a panel with a rectangular structure having a length in the X-axis direction, a width in the Y-axis direction, and a thickness in the Z-axis direction. The display panel 100 includes a pixel array that displays an input image on a screen. The pixel array includes a plurality of data lines 102, a plurality of gate lines 103 that intersect the data lines 102, and pixels arranged in a matrix form. The display panel 100 may further include power lines commonly connected to pixels. The power lines supply the pixels 101 with a constant voltage necessary to drive the pixels 101. For example, the display panel 100 includes a power line to which a pixel driving voltage (EVDD) is applied, a power line to which a low-potential pixel base voltage (EVSS) is applied, and a power line to which a first reference voltage (Vpre) is applied (PL10). ), a power line PL20 to which the initialization voltage Vinit is applied, and a power line to which the second reference voltage Vref is applied may be disposed.
표시패널(100)의 단면 구조는 도 15에 도시된 바와 같이 기판(10) 상에 적층된 회로층(12), 발광 소자층(14), 및 봉지층(encapsulation layer)(16)을 포함할 수 있다. The cross-sectional structure of the display panel 100 may include a circuit layer 12, a light emitting device layer 14, and an encapsulation layer 16 stacked on the substrate 10, as shown in FIG. 15. You can.
회로층(12)은 데이터 라인, 게이트 라인, 전원 라인 등의 배선들에 연결된 픽셀 회로를 포함한 TFT 어레이, 디멀티플렉서 어레이(112), 게이트 구동부(120) 등을 포함할 수 있다. 픽셀 회로는 도 1에 도시된 픽셀 회로로 구현될 수 있다. 회로층(12)의 배선과 회로 소자들은 복수의 절연층들과, 절연층을 사이에 두고 분리된 둘 이상의 금속층, 그리고 반도체 물질을 포함한 액티브층을 포함할 수 있다. 회로층(12)에 형성된 모든 트랜지스터들은 n 채널 Oxide TFT로 구현될 수 있다.The circuit layer 12 may include a TFT array including a pixel circuit connected to wires such as data lines, gate lines, and power lines, a demultiplexer array 112, and a gate driver 120. The pixel circuit may be implemented as the pixel circuit shown in FIG. 1. The wiring and circuit elements of the circuit layer 12 may include a plurality of insulating layers, two or more metal layers separated with the insulating layer in between, and an active layer containing a semiconductor material. All transistors formed in the circuit layer 12 can be implemented as n-channel oxide TFTs.
발광 소자층(14)은 픽셀 회로에 의해 구동되는 발광 소자(EL)를 포함할 수 있다. 발광 소자(EL)는 적색(R) 발광 소자, 녹색(G) 발광 소자, 및 청색(B) 발광 소자를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 발광 소자층(14)은 백색 발광 소자와 컬러 필터를 포함할 수 있다. 발광 소자층(14)의 발광 소자들(EL)은 유기막 및 무기막을 포함한 다중 보호층에 의해 덮여질 수 있다. The light emitting device layer 14 may include a light emitting device (EL) driven by a pixel circuit. The light emitting device EL may include a red (R) light emitting device, a green (G) light emitting device, and a blue (B) light emitting device. In another embodiment, the light emitting device layer 14 may include a white light emitting device and a color filter. The light emitting elements EL of the light emitting element layer 14 may be covered with multiple protective layers including an organic layer and an inorganic layer.
봉지층(16)은 회로층(12)과 발광 소자층(14)을 밀봉하도록 발광 소자층(14)을 덮는다. 봉지층(16)은 유기막과 무기막이 교대로 적층된 멀티 절연막 구조일 수도 있다. 무기막은 수분이나 산소의 침투를 차단한다. 유기막은 무기막의 표면을 평탄화한다. 유기막과 무기막이 여러 층들로 적층되면, 단일 층에 비해 수분이나 산소의 이동 경로가 길어져 발광 소자층(14)에 영향을 주는 수분과 산소의 침투가 효과적으로 차단될 수 있다.The encapsulation layer 16 covers the light emitting device layer 14 to seal the circuit layer 12 and the light emitting device layer 14. The encapsulation layer 16 may have a multi-insulating film structure in which organic films and inorganic films are alternately stacked. The inorganic membrane blocks the penetration of moisture or oxygen. The organic film flattens the surface of the inorganic film. When the organic film and the inorganic film are stacked in multiple layers, the movement path of moisture or oxygen becomes longer compared to a single layer, so the penetration of moisture and oxygen affecting the light emitting device layer 14 can be effectively blocked.
봉지층(16) 상에 도면에서 생략된 터치 센서층이 형성되고 그 위에 편광판이나 컬러필터층이 배치될 수 있다. 터치 센서층은 터치 입력 전후에 용량(capacitance)의 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 정전 용량 방식의 터치 센서들을 포함할 수 있다. 터치 센서층은 터치 센서들의 용량을 형성하는 금속 배선 패턴들과 절연막들을 포함할 수 있다. 절연막들은 금속 배선 패턴들에서 교차되는 부분을 절연하고 터치 센서층의 표면을 평탄화할 수 있다. 편광판은 터치 센서층과 회로층의 금속에 의해 반사된 외부 광의 편광을 변환하여 시인성과 명암비를 향상시킬 수 있다. 편광판은 선편광판과 위상지연필름이 접합된 편광판 또는 원편광판으로 구현될 수 있다. 편광판 상에 커버 글래스가 접착될 수 있다. 컬러 필터층은 적색, 녹색, 및 청색 컬러 필터를 포함할 수 있다. 컬러 필터층은 블랙 매트릭스 패턴을 더 포함할 수 있다. 컬러 필터층은 회로층과 터치 센서층으로부터 반사된 빛의 파장 일부를 흡수하여 편광판의 역할을 대신하고 픽셀 어레이에서 재현되는 영상의 색순도를 높일 수 있다.A touch sensor layer (omitted from the drawing) may be formed on the encapsulation layer 16, and a polarizing plate or color filter layer may be disposed thereon. The touch sensor layer may include capacitive touch sensors that sense touch input based on changes in capacitance before and after touch input. The touch sensor layer may include metal wiring patterns and insulating films that form the capacitance of the touch sensors. The insulating films can insulate the intersections of metal wiring patterns and flatten the surface of the touch sensor layer. The polarizer can improve visibility and contrast ratio by converting the polarization of external light reflected by the metal of the touch sensor layer and circuit layer. The polarizer may be implemented as a polarizer or circular polarizer in which a linear polarizer and a phase retardation film are bonded. A cover glass may be adhered onto the polarizer. The color filter layer may include red, green, and blue color filters. The color filter layer may further include a black matrix pattern. The color filter layer absorbs part of the wavelength of light reflected from the circuit layer and the touch sensor layer, taking the role of a polarizer and increasing the color purity of the image reproduced in the pixel array.
픽셀 어레이는 복수의 픽셀 라인들(L1~Ln)을 포함한다. 픽셀 라인들(L1~Ln) 각각은 표시패널(100)의 픽셀 어레이에서 라인 방향(X축 방향)을 따라 배치된 1 라인의 픽셀들을 포함한다. 1 픽셀 라인에 배치된 픽셀들은 게이트 라인들(103)을 공유한다. 데이터 라인 방향을 따라 컬럼 방향(Y)으로 배치된 서브 픽셀들은 동일한 데이터 라인(102)을 공유한다. 1 수평 기간은 1 프레임 기간(1FR)을 픽셀 라인들(L1~Ln)의 총 개수로 나눈 시간이다. The pixel array includes a plurality of pixel lines (L1 to Ln). Each of the pixel lines L1 to Ln includes one line of pixels arranged along the line direction (X-axis direction) in the pixel array of the display panel 100. Pixels placed in one pixel line share gate lines 103. Subpixels arranged in the column direction (Y) along the data line direction share the same data line 102. One horizontal period is the time divided by one frame period (1FR) by the total number of pixel lines (L1 to Ln).
표시패널(100)은 비투과형 표시패널 또는 투과형 표시패널로 구현될 수 있다. 투과형 표시패널은 화면 상에 영상이 표시되고 배경의 실물이 보이는 투명 표시장치에 적용될 수 있다. 표시패널(100)은 플렉시블 표시패널로 제작될 수 있다. The display panel 100 may be implemented as a non-transmissive display panel or a transmissive display panel. A transmissive display panel can be applied to a transparent display device where an image is displayed on the screen and the actual object in the background is visible. The display panel 100 may be manufactured as a flexible display panel.
픽셀들(101) 각각은 컬러 구현을 위하여 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀로 나뉘어질 수 있다. 픽셀들 각각은 백색 서브 픽셀을 더 포함할 수 있다. 서브 픽셀들 각각은 전술한 픽셀 회로들 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 이하에서 픽셀은 서브 픽셀과 같은 의미로 해석될 수 있다. 픽셀 회로 각각은 데이터 라인과 게이트 라인들 그리고 전원 라인들에 연결된다. Each of the pixels 101 may be divided into a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel to implement color. Each of the pixels may further include a white subpixel. Each of the subpixels may be implemented with any one of the above-described pixel circuits. Hereinafter, pixel may be interpreted in the same sense as subpixel. Each pixel circuit is connected to data lines, gate lines, and power lines.
픽셀들은 리얼(real) 컬러 픽셀과, 펜타일(pentile) 픽셀로 배치될 수 있다. 펜타일 픽셀은 미리 설정된 픽셀 렌더링 알고리즘(pixel rendering algorithm)을 이용하여 컬러가 다른 두 개의 서브 픽셀들을 하나의 픽셀(101)로 구동하여 리얼 컬러 픽셀 보다 높은 해상도를 구현할 수 있다. 픽셀 렌더링 알고리즘은 픽셀들 각각에서 부족한 컬러 표현을 인접한 픽셀에서 발광된 빛의 컬러로 보상할 수 있다.Pixels can be arranged as real color pixels and pentile pixels. Pentile pixels can implement higher resolution than real color pixels by driving two sub-pixels of different colors into one pixel (101) using a preset pixel rendering algorithm. The pixel rendering algorithm can compensate for insufficient color expression in each pixel with the color of light emitted from adjacent pixels.
전원부(140)는 직류-직류 변환기(DC-DC Converter)를 이용하여 표시패널(100)의 픽셀 어레이와 표시패널 구동부의 구동에 필요한 직류(DC) 전압(또는 정전압)을 발생한다. 직류-직류 변환기는 차지 펌프(Charge pump), 레귤레이터(Regulator), 벅 변환기(Buck Converter), 부스트 변환기(Boost Converter) 등을 포함할 수 있다. 전원부(140)는 도시하지 않은 호스트 시스템으로부터 인가되는 직류 입력 전압의 레벨을 조정하여 감마 기준 전압(VGMA), 게이트 온 전압(VGH). 게이트 오프 전압(VGL), 픽셀 구동 전압(EVDD), 픽셀 기저 전압(EVSS), 제1 기준 전압(Vpre), 초기화 전압(Vinit), 제2 기준 전압(Vref) 등의 정전압을 발생할 수 있다. 감마 기준 전압(VGMA)은 데이터 구동부(110)에 공급된다. 게이트 온 전압(VGH)과 게이트 오프 전압(VGL)은 게이트 구동부(120)에 공급된다. 픽셀 구동 전압(EVDD), 픽셀 기저 전압(EVSS), 제1 기준 전압(Vpre), 초기화 전압(Vinit), 제2 기준 전압(Vref) 등의 정전압은 픽셀들(101)에 공통으로 연결된 전원 라인들을 통해 픽셀들(101)에 공급된다. The power supply unit 140 uses a DC-DC converter to generate direct current (DC) voltage (or constant voltage) required to drive the pixel array of the display panel 100 and the display panel driver. The DC-DC converter may include a charge pump, regulator, buck converter, boost converter, etc. The power unit 140 adjusts the level of the direct current input voltage applied from a host system (not shown) to the gamma reference voltage (VGMA) and the gate-on voltage (VGH). Constant voltages such as gate-off voltage (VGL), pixel driving voltage (EVDD), pixel base voltage (EVSS), first reference voltage (Vpre), initialization voltage (Vinit), and second reference voltage (Vref) may be generated. The gamma reference voltage (VGMA) is supplied to the data driver 110. The gate-on voltage (VGH) and gate-off voltage (VGL) are supplied to the gate driver 120. Constant voltages such as the pixel driving voltage (EVDD), pixel base voltage (EVSS), first reference voltage (Vpre), initialization voltage (Vinit), and second reference voltage (Vref) are connected to the power line commonly connected to the pixels 101. It is supplied to the pixels 101 through these.
제1 기준 전압(Vpre)과 초기화 전압(Vinit)은 같은 전압 레벨의 정전압이나, 전기적으로 분리되도록 전원부(140)에서 서로 다른 채널의 핀(pin)을 통해 독립적으로 출력되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 전원부(140)는 제1 기준 전압(Vpre)이 출력되는 제1 채널과, 제1 채널로부터 분리되어 초기화 전압(Vinit)이 출력되는 제2 채널을 포함할 수 있다.It is preferable that the first reference voltage (Vpre) and the initialization voltage (Vinit) are constant voltages of the same voltage level, but are output independently through pins of different channels in the power supply unit 140 so that they are electrically separated. For example, the power unit 140 may include a first channel through which the first reference voltage Vpre is output, and a second channel through which the initialization voltage Vinit is output, separated from the first channel.
표시패널 구동부는 타이밍 콘트롤러(Timing controller)(130)의 제어 하에 표시패널(100)의 픽셀들에 입력 영상의 픽셀 데이터를 기입한다. The display panel driver writes pixel data of the input image to the pixels of the display panel 100 under the control of a timing controller 130.
표시패널 구동부는 데이터 구동부(110)와 게이트 구동부(120)를 포함한다. 표시패널 구동부는 데이터 구동부(110)와 데이터 라인들(102) 사이에 배치된 디멀티플렉서 어레이(112)를 더 포함할 수 있다.The display panel driver includes a data driver 110 and a gate driver 120. The display panel driver may further include a demultiplexer array 112 disposed between the data driver 110 and the data lines 102.
디멀티플렉서 어레이(112)는 복수의 디멀티플렉서(De-multiplexer, DEMUX)를 이용하여 데이터 구동부(110)의 채널들을 출력된 데이터 전압을 데이터 라인들(102)에 순차적으로 공급한다. 디멀티플렉서는 표시패널(100) 상에 배치된 다수의 스위치 소자들을 포함할 수 있다. 디멀티플렉서가 데이터 구동부(110)의 출력 단자들과 데이터 라인들(102) 사이에 배치되면, 데이터 구동부(110)의 채널 개수가 감소될 수 있다. 디멀티플렉서 어레이(112)는 생략될 수 있다. The demultiplexer array 112 sequentially supplies data voltages output from channels of the data driver 110 to the data lines 102 using a plurality of de-multiplexers (DEMUX). The demultiplexer may include a plurality of switch elements disposed on the display panel 100. If the demultiplexer is disposed between the output terminals of the data driver 110 and the data lines 102, the number of channels of the data driver 110 may be reduced. Demultiplexer array 112 may be omitted.
표시패널 구동부는 터치 센서들을 구동하기 위한 터치 센서 구동부를 더 포함할 수 있다. 터치 센서 구동부는 도 5 및 도 6에서 생략되어 있다. 데이터 구동부(110)와 터치 센서 구동부는 도 4에 도시된 드라이브 IC(DIC)에 집적될 수 있다. 모바일 기기나 웨어러블 기기에서 타이밍 콘트롤러(130), 전원부(140), 데이터 구동부(110) 등은 하나의 드라이브 IC에 집적될 수 있다. The display panel driver may further include a touch sensor driver for driving touch sensors. The touch sensor driver is omitted in FIGS. 5 and 6. The data driver 110 and the touch sensor driver may be integrated into the drive IC (DIC) shown in FIG. 4. In a mobile device or wearable device, the timing controller 130, power supply unit 140, data driver 110, etc. may be integrated into one drive IC.
표시패널 구동부는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 저속 구동 모드(Low speed driving mode)로 동작할 수 있다. 저속 구동 모드는 입력 영상을 분석하여 입력 영상이 미리 설정된 프레임 개수만큼 변화가 없을 때 표시장치의 소비 전력을 줄이기 위하여 설정될 수 있다. 저속 구동 모드는 정지 영상이 일정 시간 이상 입력될 때 픽셀들에 픽셀 데이터가 기입되는 프레임 주파수 즉, 리프레쉬 레이트(Refresh rate)를 낮춤으로써 표시패널 구동부와 표시패널(100)의 소비 전력을 줄일 수 있다. 저속 구동 모드는 정지 영상이 입력될 때에 한정되지 않는다. 예컨대, 표시장치가 대기 모드로 동작하거나, 사용자 명령 또는 입력 영상이 소정 시간 이상 표시패널 구동 회로에 입력되지 않을 때 표시패널 구동 회로는 저속 구동 모드로 동작할 수 있다.The display panel driver may operate in a low speed driving mode under the control of the timing controller 130. The low-speed driving mode can be set to analyze the input image and reduce power consumption of the display device when the input image does not change by a preset number of frames. The low-speed driving mode can reduce the power consumption of the display panel driver and the display panel 100 by lowering the frame frequency, that is, the refresh rate, at which pixel data is written to the pixels when a still image is input for more than a certain period of time. . The low-speed drive mode is not limited to when a still image is input. For example, when the display device operates in standby mode or when a user command or input image is not input to the display panel driving circuit for more than a predetermined period of time, the display panel driving circuit may operate in a low-speed driving mode.
데이터 구동부(110)는 타이밍 콘트롤러(130)로부터 디지털 신호로 수신되는 입력 영상의 픽셀 데이터를 입력 받아 데이터 전압을 출력한다. 데이터 구동부(110)는 DAC(Digital to Analog Converter)를 이용하여 매 프레임 기간마다 입력 영상의 픽셀 데이터를 감마 보상 전압으로 변환하여 데이터 전압(Vdata)을 발생한다. 감마 기준 전압(VGMA)은 분압회로를 통해 계조별 감마 보상 전압으로 분압된다. 계조별 감마 보상 전압은 데이터 구동부(110)의 DAC에 제공된다. 데이터 전압(Vdata)은 데이터 구동부(110)의 채널들 각각에서 출력 버퍼를 통해 출력된다. The data driver 110 receives pixel data of an input image received as a digital signal from the timing controller 130 and outputs a data voltage. The data driver 110 generates a data voltage (Vdata) by converting pixel data of the input image into a gamma compensation voltage every frame period using a digital to analog converter (DAC). The gamma reference voltage (VGMA) is divided into a gamma compensation voltage for each gray level through a voltage divider circuit. The gamma compensation voltage for each gray level is provided to the DAC of the data driver 110. The data voltage Vdata is output from each channel of the data driver 110 through an output buffer.
게이트 구동부(120)는 픽셀 어레이의 TFT 어레이 및 배선들과 함께 표시패널(100) 상의 회로층(12)에 형성되는 GIP(Gate in panel) 회로로 구현될 수 있다. 게이트 구동부(120)는 표시패널(100)의 비표시 영역인 베젤 영역(Bezel, BZ) 상에 배치되거나 입력 영상이 재현되는 픽셀 어레이 내에 분산 배치될 수 있다. 게이트 구동부(120)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 게이트 신호를 게이트 라인들(103)로 순차적으로 출력한다. 게이트 구동부(120)는 시프트 레지스터(Shift register)를 이용하여 게이트 신호를 시프트시킴으로써 그 신호들을 게이트 라인들(103)에 순차적으로 공급할 수 있다. 게이트 구동부(120)는 제1 게이트 신호(DINIT)를 발생하는 제1 시프트 레지스터, 제2 게이트 신호(INIT)를 발생하는 제2 시프트 레지스터, 제3 게이트 신호(SENSE)를 발생하는 제3 시프트 레지스터, 및 제4 게이트 신호(SCAN)를 발생하는 제4 시프트 레지스터를 포함할 수 있다. The gate driver 120 may be implemented as a gate in panel (GIP) circuit formed on the circuit layer 12 on the display panel 100 along with the TFT array and wires of the pixel array. The gate driver 120 may be placed on the bezel area (BZ), which is a non-display area of the display panel 100, or may be dispersed within the pixel array where the input image is reproduced. The gate driver 120 sequentially outputs gate signals to the gate lines 103 under the control of the timing controller 130. The gate driver 120 can sequentially supply the signals to the gate lines 103 by shifting the gate signals using a shift register. The gate driver 120 includes a first shift register generating a first gate signal DINIT, a second shift register generating a second gate signal INIT, and a third shift register generating a third gate signal SENSE. , and a fourth shift register that generates a fourth gate signal (SCAN).
타이밍 콘트롤러(130)는 호스트 시스템으로부터 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(DATA)와, 그와 동기되는 타이밍 신호를 수신한다. 타이밍 신호는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 클럭(CLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등을 포함할 수 있다. 데이터 인에이블신호(DE)를 카운트하는 방법으로 수직 기간과 수평 기간을 알 수 있기 때문에 수직 동기신호(Vsync)와 수평 동기신호(Hsync)는 생략될 수 있다. 데이터 인에이블신호(DE)는 1 수평 기간(1H)의 주기를 갖는다.The timing controller 130 receives digital video data (DATA) of an input image and a timing signal synchronized therewith from the host system. The timing signal may include a vertical synchronization signal (Vsync), a horizontal synchronization signal (Hsync), a clock (CLK), and a data enable signal (DE). Since the vertical period and horizontal period can be known by counting the data enable signal (DE), the vertical synchronization signal (Vsync) and horizontal synchronization signal (Hsync) can be omitted. The data enable signal (DE) has a period of 1 horizontal period (1H).
호스트 시스템은 TV(Television) 시스템, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 네비게이션 시스템, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 모바일 기기, 웨어러블 기기, 차량 시스템 중 어느 하나일 수 있다. 호스트 시스템은 비디오 소스로부터의 영상 신호를 표시패널(100)의 해상도에 맞게 스케일링하여 타이밍 신호와 함께 타이밍 콘트롤러(130)에 전송할 수 있다. The host system may be any one of a television (TV) system, tablet computer, laptop computer, navigation system, personal computer (PC), home theater system, mobile device, wearable device, or vehicle system. The host system can scale the image signal from the video source to match the resolution of the display panel 100 and transmit it to the timing controller 130 along with the timing signal.
타이밍 콘트롤러(130)는 노멀 구동 모드(Normal driving mode)에서 입력 프레임 주파수를 i 배 체배하여 입력 프레임 주파수×i(i는 자연수) Hz의 프레임 주파수로 표시패널 구동부의 동작 타이밍을 제어할 수 있다. 입력 프레임 주파수는 NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 60Hz이며, PAL(Phase-Alternating Line) 방식에서 50Hz이다. The timing controller 130 may control the operation timing of the display panel driver at a frame frequency of input frame frequency x i (i is a natural number) Hz by multiplying the input frame frequency by i times in normal driving mode. The input frame frequency is 60Hz in the NTSC (National Television Standards Committee) method and 50Hz in the PAL (Phase-Alternating Line) method.
호스트 시스템이나 타이밍 콘트롤러(130)는 입력 영상의 움직임이나 콘텐츠 특성에 맞게 프레임 주파수를 가변할 수 있다.The host system or timing controller 130 can vary the frame frequency according to the movement or content characteristics of the input image.
타이밍 콘트롤러(130)는 저속 구동 모드에서 노멀 구동 모드에 비하여 픽셀 데이터가 픽셀들에 기입되는 프레임 레이트를 주파수를 낮춘다. 예를 들어, 노멀 구동 모드에서 픽셀 데이터가 픽셀들에 기입되는 프레임 주파수는 60Hz 이상의 주파수 예를 들어, 60Hz, 120Hz, 144Hz, 240Hz 등의 주파수일 수 있고, 저속 구동 모드의 프레임 주파수는 노멀 구동 모드의 그 것 보다 낮은 주파수로 설정될 수 있다. 타이밍 콘트롤러(130)는 저속 구동 모드에서 픽셀들의 리프레쉬 레이트(Refresh rate)를 낮추기 위하여 프레임 주파수를 낮추어 표시패널 구동부의 구동 주파수를 낮출 수 있다. The timing controller 130 lowers the frame rate at which pixel data is written to pixels in the low-speed drive mode compared to the normal drive mode. For example, the frame frequency at which pixel data is written to pixels in the normal driving mode may be a frequency of 60Hz or higher, for example, 60Hz, 120Hz, 144Hz, 240Hz, etc., and the frame frequency in the low-speed driving mode is the normal driving mode. It can be set to a lower frequency than that of . The timing controller 130 may lower the driving frequency of the display panel driver by lowering the frame frequency in order to lower the refresh rate of pixels in the low-speed driving mode.
타이밍 콘트롤러(130)는 호스트 시스템으로부터 수신된 타이밍 신호(Vsync, Hsync, DE)를 바탕으로 데이터 구동부(110)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호, 디멀티플렉서 어레이(112)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어 신호, 게이트 구동부(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호를 발생한다. 타이밍 콘트롤러(130)는 표시패널 구동부의 동작 타이밍을 제어하여 데이터 구동부(110), 디멀티플렉서 어레이(112), 터치 센서 구동부, 및 게이트 구동부(120)를 동기시킨다.The timing controller 130 controls the data timing control signal for controlling the operation timing of the data driver 110 and the operation timing of the demultiplexer array 112 based on the timing signals (Vsync, Hsync, DE) received from the host system. A control signal for controlling the operation of the gate driver 120 and a gate timing control signal for controlling the operation timing of the gate driver 120 are generated. The timing controller 130 controls the operation timing of the display panel driver and synchronizes the data driver 110, the demultiplexer array 112, the touch sensor driver, and the gate driver 120.
타이밍 콘트롤러(130)로부터 발생된 게이트 타이밍 제어신호는 도시하지 않은 레벨 시프터(Level shifter)를 통해 게이트 구동부(120)의 시프트 레지스터에 입력될 수 있다. 레벨 시프터는 게이트 타이밍 제어 신호를 입력 받아 스타트 펄스와 시프트 클럭을 발생하여 게이트 구동부(120)의 시프트 레지스터들에 제공할 수 있다. The gate timing control signal generated from the timing controller 130 may be input to the shift register of the gate driver 120 through a level shifter (not shown). The level shifter can receive a gate timing control signal, generate a start pulse and a shift clock, and provide them to the shift registers of the gate driver 120.
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 명세서의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 명세서의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.Since the contents of the specification described in the problem to be solved, the means to solve the problem, and the effect described above do not specify the essential features of the claim, the scope of the claim is not limited by the matters described in the content of the specification.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although embodiments of the present invention have been described in more detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications may be made without departing from the technical spirit of the present invention. . Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of the present invention.
100: 표시패널
110: 데이터 구동부
120: 게이트 구동부
130: 타이밍 콘트롤러
140: 전원부
EL: 픽셀 회로의 발광 소자
DINIT: 제1 게이트 신호
INIT: 제2 게이트 신호
SENSE: 제3 게이트 신호
SCAN: 제4 게이트 신호
DT: 픽셀 회로의 구동 소자
Cst: 픽셀 회로의 커패시터
T1~T4: 픽셀 회로의 스위치 소자
P1: 제1 단계
P2: 제2 단계
P3: 제3 단계
P4: 제4 단계
P5: 제5 단계
P6: 제6 단계100: display panel 110: data driver
120: Gate driver 130: Timing controller
140: Power supply unit EL: Light-emitting element of the pixel circuit
DINIT: first gate signal INIT: second gate signal
SENSE: Third gate signal SCAN: Fourth gate signal
DT: Driving element of the pixel circuit Cst: Capacitor of the pixel circuit
T1~T4: Switch element of pixel circuit
P1: first stage P2: second stage
P3: Third stage P4: Fourth stage
P5: 5th stage P6: 6th stage
Claims (13)
제1 단계에서 발생되는 제1 게이트 신호의 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온되어 상기 제2 노드에 제1 기준 전압을 공급하는 제1 스위치 소자;
상기 제1 단계 후의 제2 및 제3 단계에서 발생되는 제2 게이트 신호의 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온되어 상기 제2 노드에 초기화 전압을 공급하는 제2 스위치 소자;
상기 제1 및 제2 단계에서 발생되는 제3 게이트 신호의 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온되어 상기 제3 노드에 제2 기준 전압을 공급하는 제3 스위치 소자;
상기 제3 단계 후의 제4 단계에서 제4 게이트 신호의 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온되어 상기 제2 노드에 데이터 전압을 공급하는 제4 스위치 소자; 및
상기 제2 노드와 상기 제3 노드 사이에 연결된 커패시터를 포함하고,
상기 발광 소자의 캐소드 전극에 픽셀 기저 전압이 인가되는 픽셀 회로.a first electrode connected to a first node to which a pixel driving voltage is applied, a gate electrode connected to a second node, and a driving element connected to a third node to drive current to the light emitting element;
a first switch element that turns on in response to the gate-on voltage of the first gate signal generated in the first step and supplies a first reference voltage to the second node;
a second switch element that turns on in response to the gate-on voltage of the second gate signal generated in the second and third steps after the first step and supplies an initialization voltage to the second node;
a third switch element that turns on in response to the gate-on voltage of the third gate signal generated in the first and second steps and supplies a second reference voltage to the third node;
a fourth switch element that is turned on in response to the gate-on voltage of the fourth gate signal in a fourth step after the third step and supplies a data voltage to the second node; and
Includes a capacitor connected between the second node and the third node,
A pixel circuit in which a pixel base voltage is applied to a cathode electrode of the light emitting device.
상기 픽셀 구동 전압은 상기 데이터 전압의 최대 전압 보다 높은 정전압이고,
상기 제1 기준 전압과 상기 초기화 전압은 상기 데이터 전압의 최대 전압과 최소 전압 사이의 전압으로 설정된 정전압이고,
상기 픽셀 기저 전압은 상기 데이터 전압의 최소 전압 보다 낮은 정전압이고,
상기 제2 기준 전압은 상기 픽셀 기저 전압 보다 낮은 정전압이고,
상기 제1 내지 제4 게이트 신호들은 상기 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압 사이에서 스윙하는 펄스를 포함하고,
상기 게이트 온 전압은 상기 픽셀 구동 전압 보다 낮고 상기 데이터 전압의 최대 전압 보다 높은 전압이고,
상기 게이트 오프 전압은 상기 제2 기준 전압 보다 낮은 전압이고,
상기 제1 내지 제4 스위치 소자들이 게이트 오프 전압에 응답하여 턴-오프되는 픽셀 회로. According to claim 1,
The pixel driving voltage is a constant voltage higher than the maximum voltage of the data voltage,
The first reference voltage and the initialization voltage are constant voltages set to a voltage between the maximum and minimum voltages of the data voltage,
The pixel base voltage is a constant voltage lower than the minimum voltage of the data voltage,
The second reference voltage is a constant voltage lower than the pixel base voltage,
The first to fourth gate signals include pulses swinging between the gate-on voltage and the gate-off voltage,
The gate-on voltage is lower than the pixel driving voltage and higher than the maximum voltage of the data voltage,
The gate-off voltage is a voltage lower than the second reference voltage,
A pixel circuit in which the first to fourth switch elements are turned off in response to a gate-off voltage.
상기 제1 기준 전압은 상기 초기화 전압과 같은 전압 레벨을 갖는 픽셀 회로. According to claim 1,
A pixel circuit wherein the first reference voltage has the same voltage level as the initialization voltage.
상기 제4 단계 후의 제5 단계에서 상기 제2 노드의 전압이 부스팅되는 픽셀 회로. According to claim 2,
A pixel circuit in which the voltage of the second node is boosted in the fifth step after the fourth step.
상기 제1 스위치 소자는 상기 제1 기준 전압이 인가되는 제1 정전압 노드에 연결된 제1 전극, 상기 제1 게이트 신호가 인가되는 게이트 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극을 포함하고,
상기 제2 스위치 소자는 상기 초기화 전압이 인가되는 제2 정전압 노드에 연결된 제1 전극, 상기 제2 게이트 신호가 인가되는 게이트 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극을 포함하고,
상기 제3 스위치 소자는 상기 제3 노드에 연결된 제1 전극, 상기 제3 게이트 신호가 인가되는 게이트 전극, 및 상기 제2 기준 전압이 인가되는 제3 정전압 노드에 연결된 제2 전극을 포함하고,
상기 제4 스위치 소자는 상기 데이터 전압이 인가되는 데이터 라인에 연결된 제1 전극, 상기 제4 게이트 신호가 인가되는 게이트 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극을 포함하는 픽셀 회로.According to claim 1,
The first switch element includes a first electrode connected to a first constant voltage node to which the first reference voltage is applied, a gate electrode to which the first gate signal is applied, and a second electrode connected to the second node,
The second switch element includes a first electrode connected to a second constant voltage node to which the initialization voltage is applied, a gate electrode to which the second gate signal is applied, and a second electrode connected to the second node,
The third switch element includes a first electrode connected to the third node, a gate electrode to which the third gate signal is applied, and a second electrode connected to a third constant voltage node to which the second reference voltage is applied,
The fourth switch element is a pixel circuit including a first electrode connected to a data line to which the data voltage is applied, a gate electrode to which the fourth gate signal is applied, and a second electrode connected to the second node.
상기 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부;
상기 게이트 라인들에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부; 및
상기 전원 라인들에 인가되는 정전압을 출력하는 전원부를 포함하고,
상기 정전압은 픽셀 구동 전압, 픽셀 기저 전압, 제1 기준 전압, 초기화 전압, 및 제2 기준 전압을 포함하고,
상기 서브 픽셀들 각각은,
상기 픽셀 구동 전압이 인가되는 제1 노드에 연결된 제1 전극, 제2 노드에 연결된 게이트 전극, 및 제3 노드에 연결되어 발광 소자에 전류를 구동하는 구동 소자;
제1 단계에서 발생되는 제1 게이트 신호의 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온되어 상기 제2 노드에 상기 제1 기준 전압을 공급하는 제1 스위치 소자;
상기 제1 단계 후의 제2 및 제3 단계에서 발생되는 제2 게이트 신호의 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온되어 상기 제2 노드에 상기 초기화 전압을 공급하는 제2 스위치 소자;
상기 제1 및 제2 단계에서 발생되는 제3 게이트 신호의 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온되어 상기 제3 노드에 상기 제2 기준 전압을 공급하는 제3 스위치 소자;
상기 제3 단계 후의 제4 단계에서 제4 게이트 신호의 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온되어 상기 제2 노드에 상기 데이터 전압을 공급하는 제4 스위치 소자; 및
상기 제2 노드와 상기 제3 노드 사이에 연결된 커패시터를 포함하고,
상기 발광 소자의 캐소드 전극에 상기 픽셀 기저 전압이 인가되는 표시장치.A display panel including a plurality of data lines, a plurality of gate lines, a plurality of power lines, and a plurality of subpixels;
a data driver that supplies data voltage to the data lines;
a gate driver that supplies gate signals to the gate lines; and
It includes a power supply unit that outputs a constant voltage applied to the power lines,
The constant voltage includes a pixel driving voltage, a pixel base voltage, a first reference voltage, an initialization voltage, and a second reference voltage,
Each of the subpixels is,
a first electrode connected to a first node to which the pixel driving voltage is applied, a gate electrode connected to a second node, and a driving element connected to a third node to drive current to the light emitting device;
a first switch element that is turned on in response to the gate-on voltage of the first gate signal generated in the first step and supplies the first reference voltage to the second node;
a second switch element that turns on in response to the gate-on voltage of the second gate signal generated in the second and third steps after the first step and supplies the initialization voltage to the second node;
a third switch element that is turned on in response to the gate-on voltage of the third gate signal generated in the first and second steps and supplies the second reference voltage to the third node;
a fourth switch element that is turned on in response to the gate-on voltage of the fourth gate signal in a fourth step after the third step and supplies the data voltage to the second node; and
Includes a capacitor connected between the second node and the third node,
A display device in which the pixel base voltage is applied to a cathode electrode of the light emitting device.
상기 픽셀 구동 전압은 상기 데이터 전압의 최대 전압 보다 높은 정전압이고,
상기 제1 기준 전압과 상기 초기화 전압은 상기 데이터 전압의 최대 전압과 최소 전압 사이의 전압으로 설정된 정전압이고,
상기 픽셀 기저 전압은 상기 데이터 전압의 최소 전압 보다 낮은 정전압이고,
상기 제2 기준 전압은 상기 픽셀 기저 전압 보다 낮은 정전압이고,
상기 제1 내지 제4 게이트 신호들은 상기 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압 사이에서 스윙하는 펄스를 포함하고,
상기 게이트 온 전압은 상기 픽셀 구동 전압 보다 낮고 상기 데이터 전압의 최대 전압 보다 높은 전압이고,
상기 게이트 오프 전압은 상기 제2 기준 전압 보다 낮은 전압이고,
상기 제1 내지 제4 스위치 소자들이 게이트 오프 전압에 응답하여 턴-오프되는 표시장치. According to claim 6,
The pixel driving voltage is a constant voltage higher than the maximum voltage of the data voltage,
The first reference voltage and the initialization voltage are constant voltages set to a voltage between the maximum and minimum voltages of the data voltage,
The pixel base voltage is a constant voltage lower than the minimum voltage of the data voltage,
The second reference voltage is a constant voltage lower than the pixel base voltage,
The first to fourth gate signals include pulses swinging between the gate-on voltage and the gate-off voltage,
The gate-on voltage is lower than the pixel driving voltage and higher than the maximum voltage of the data voltage,
The gate-off voltage is a voltage lower than the second reference voltage,
A display device in which the first to fourth switch elements are turned off in response to a gate-off voltage.
상기 제1 기준 전압은 상기 초기화 전압과 같은 전압 레벨을 갖는 표시장치.According to claim 6,
The first reference voltage has the same voltage level as the initialization voltage.
상기 제1 스위치 소자는 상기 제1 기준 전압이 인가되는 제1 정전압 노드에 연결된 제1 전극, 상기 제1 게이트 신호가 인가되는 게이트 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극을 포함하고,
상기 제2 스위치 소자는 상기 초기화 전압이 인가되는 제2 정전압 노드에 연결된 제1 전극, 상기 제2 게이트 신호가 인가되는 게이트 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극을 포함하고,
상기 제3 스위치 소자는 상기 제3 노드에 연결된 제1 전극, 상기 제3 게이트 신호가 인가되는 게이트 전극, 및 상기 제2 기준 전압이 인가되는 제3 정전압 노드에 연결된 제2 전극을 포함하고,
상기 제4 스위치 소자는 상기 데이터 전압이 인가되는 데이터 라인에 연결된 제1 전극, 상기 제4 게이트 신호가 인가되는 게이트 전극, 및 상기 제2 노드에 연결된 제2 전극을 포함하는 표시장치. According to claim 7,
The first switch element includes a first electrode connected to a first constant voltage node to which the first reference voltage is applied, a gate electrode to which the first gate signal is applied, and a second electrode connected to the second node,
The second switch element includes a first electrode connected to a second constant voltage node to which the initialization voltage is applied, a gate electrode to which the second gate signal is applied, and a second electrode connected to the second node,
The third switch element includes a first electrode connected to the third node, a gate electrode to which the third gate signal is applied, and a second electrode connected to a third constant voltage node to which the second reference voltage is applied,
The fourth switch element includes a first electrode connected to a data line to which the data voltage is applied, a gate electrode to which the fourth gate signal is applied, and a second electrode connected to the second node.
상기 표시패널은,
상기 제1 기준 전압이 인가되고 상기 서브 픽셀들의 제1 정전압 노드에 연결된 제1 전원 라인; 및
상기 제2 기준 전압이 인가되고 상기 서브 픽셀들의 제2 정전압 노드에 연결된 제2 전원 라인을 포함하고,
상기 제1 전원 라인과 상기 제2 전원 라인은 절연층을 사이에 두고 분리되어 서로 절연되는 표시장치.According to clause 9,
The display panel is,
a first power line to which the first reference voltage is applied and connected to first constant voltage nodes of the subpixels; and
a second power line to which the second reference voltage is applied and connected to second constant voltage nodes of the subpixels;
A display device in which the first power line and the second power line are separated and insulated from each other with an insulating layer therebetween.
상기 제2 전원 라인의 선폭이 상기 제1 전원 라인의 선폭 이상인 표시장치.According to claim 10,
A display device wherein the line width of the second power line is greater than or equal to the line width of the first power line.
상기 제2 전원 라인이 25μm~40μm 사이의 선폭을 갖는 표시장치.According to claim 11,
A display device wherein the second power line has a line width between 25μm and 40μm.
상기 전원부는,
상기 제1 기준 전압이 출력되는 제1 채널; 및
상기 초기화 전압이 출력되고, 상기 제1 채널로부터 분리된 제2 채널을 포함하는 표시장치.According to claim 6,
The power supply unit,
a first channel through which the first reference voltage is output; and
A display device outputting the initialization voltage and including a second channel separated from the first channel.
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